山西黄土崩塌地质灾害时空分布特征分析

山西位于黄河中游东部,华北平原西部,主要覆盖第四系黄土。为分析该区地质环境、降雨、冻融、人类活动等因素对山西黄土崩塌地质灾害的影响特征,本文在收集统计山西省194处崩塌资料的基础上,采用统计分析方法对崩塌的时空分布特征进行了研究。结果表明:黄土崩塌易的典型地质特征为:坡型为180°270°的向阳坡,高度在520 m之间,坡度大于60°的直线型和凸型坡面;从时间规律看,黄土崩塌主要发生在7—8月份的集中降雨期和3—4月的冻融期,说明降雨和冻融对黄土崩塌灾害发生有较大的促进作用;在人类工程扰动较多的区域黄土崩塌呈现易发、集中的状态。     

低丘缓坡地区小型崩塌的DDA方法模拟

小型崩塌是低丘缓坡地区,特别是低丘缓坡开发利用中常见的一类地质灾害。本论文采用DDA方法对小型崩塌问题进行数值模拟和分析。模拟中通过增加重力的方法使得坡体逐渐破坏失稳;针对不同的岩土体类型进行不同的单元(块体)划分,并根据需要考虑岩土体的开裂形式破坏。研究对某真实坡体的小型崩塌过程进行了模拟预测和分析。研究表明DDA方法是模拟小型崩塌破坏的有效方法,可以在该类问题的分析中得到广泛应用。     

震裂滑移式崩塌运动特征分析: 以宝兴县张家沟2#崩塌为例

土质崩塌是一种危险性极高且广泛分布的地质灾害,是当前地质灾害领域研究的热点问题。近年来阿克苏地区一带土质崩塌灾害发灾频率显著上升,尤其是以温宿县卡坡区域为中心的土质崩塌群最为典型,由于该区域受地形地貌、复杂地层、侵蚀作用等影响,至今仍存在众多崩塌隐患点,严重威胁周边居民的生命财产安全。本研究以温宿县卡坡崩塌群为研究对象,通过野外调查、收集资料、理论分析等手段,阐述了卡坡崩塌群地质灾害的基本特征和类型,深入剖析其影响因素及形成机理,对失稳模式过程进行归纳总结,并根据崩塌失稳过程的演化关系,总结灾害的启动规律与演化模式。研究结果表明,卡坡崩塌群的形成是多因素相耦合的结果,其中土体自身性质和降雨是最重要的影响因素;研究区崩塌多以倾倒式为主,针对该类型的运动失稳模式,本文从节理裂隙发育、降雨入渗、坡脚凹腔破坏和土体强度变化等多角度出发,将研究区倾倒式崩塌的失稳演化过程归纳为“节理裂隙-凹腔发育阶段→水-节理面作用阶段→危岩体沿支撑点的倾倒运动阶段→崩塌体的失稳堆积阶段”4个过程。本文的研究成果能为该地区及类似土质崩塌的形成机理和失稳规律的系统性研究提供借鉴意义和理论支撑。     

柯坪县崩塌地质灾害发育特征及成灾模式研究

崩塌地质灾害是柯坪县最主要的地质灾害类型。在分析柯坪县崩塌地质灾害分布特征基础上,总结崩塌地质灾害形成模式和破坏特征。经调查分析,区内共发育崩塌地质灾害85处,主要为小型、中型,以自然崩塌为主,次为工程崩塌,多为小型浅表层岩质崩塌。岩质崩塌主要分布于中山区、低山丘陵区、低山区沟谷两侧切割强烈的山坡、人工修路形成的陡峭基岩体处。时间多发生在5—8月降雨充沛期。崩塌地质灾害具沿构造叠加区、河流两岸、交通道路分布特征。研究区崩塌地质灾害受控于地形地貌、地质构造、工程地质岩组、斜坡结构等,人类工程活动和降雨等为主要诱发因素。崩塌变形破坏模式有4种,主要为倾倒式、坠落(剥落)式、滑移式和拉裂式。研究区成灾模式以落石破坏型和冲击掩埋型破坏模式为主,研究结果可为柯坪县崩塌地质灾害防治、监测和风险管控提供科学依据。     

黄土路堑边坡的失稳破坏因素与变形模式分析

针对黄土路堑高边坡的失稳滑塌现象,文章深入研究了黄土路堑高边坡的各种诱发因素,主要通过对黄土本身的结构、性质、黄土湿陷性和水的影响进行分析,得出黄土路堑边坡失稳滑塌的四种破坏机理与变形模式,即开挖后缘拉裂模式,地表水或雨水入渗沿裂隙灌入形成薄弱面的模式,坡脚掏空致使坡体失去支撑而使黄土裂隙张开的模式,坡面冲刷、湿陷、剥...     

降雨诱发浅层黄土滑坡变形破坏机制

由降雨引发的浅层黄土滑坡灾害具有致灾性强、范围广、影响面积大等特点,是黄土高原地区危害严重的地质灾害类型。经典算法采用安全系数描述坡体稳定性,难以对坡体变形破坏的起始位置和实际失效面加以识别,限制了滑坡变形过程的描述和滑坡有效预测。以非饱和土吸应力理论为指导,基于Hydrus中的Slope Cube模块,建立黄土斜坡水-力耦合模型,结合黄土地区易滑坡形态统计数据,针对凸型、凹型、直线型3种坡型与30°、40°、50°三种坡度组合,计算了不同降雨条件下的坡体稳定性响应。结果表明,不同坡型的黄土斜坡对降雨条件具有明显的响应。相同降雨量、相同坡度条件下直线型坡发生浅表层破坏的可能性最低,凹型坡次之、凸型坡的稳定性最差。与之相对应的,相同条件下凸型坡失稳时间最短、凹型坡次之、直线型坡最长。本研究可为浅层滑坡的早期识别和预报提供支撑。     

黄土-泥岩接触面滑坡的两种雨型模型试验

黄土边坡变形失稳机理研究对于黄土滑坡灾害防治具有重要意义。黄土-泥岩接触面滑坡作为黄土滑坡类型之一,研究人员已对其失稳基本过程与形成机理有较为清晰的认识。但对于其在不同降雨类型下,特别是强降雨条件下的变形破坏过程则有待进一步探讨。因此,本文对黄土-泥岩接触面边坡开展室内降雨模型试验,研究其在强降雨条件下斜坡变形破坏模式。试验设计连续强降雨和间断强降雨两种降雨条件,对比分析两种降雨条件下边坡雨水入渗规律及变形破坏模式。结果表明:在两种典型降雨模式下,雨水入渗速率由边坡前缘至后缘逐渐降低;在坡体表层,随着降雨由间断至连续过渡,入渗速率逐渐增加;在坡体深部,入渗速率受边坡结构影响;间断降雨下边坡呈现滑移-拉裂失稳;在连续降雨条件坡体则表现为蠕滑-拉裂破坏。     

彬长地区滑坡发育特征及典型黄土滑坡成灾机制

为了揭示彬长地区黄土滑坡的成灾机理,在分析滑坡发育特征和分布规律的基础上,基于典型黄土滑坡案例分析,采用野外调查、理论分析等方法,研究了开挖型黄土滑坡、采动型黄土滑坡和采空区活化型黄土滑坡的成灾过程。研究结果表明：开挖型黄土滑破,在卸荷作用下,坡脚处应力出现集中而在坡顶出现牵引拉张裂隙,同时又加强坡脚挤压力。裂缝和压应力相互交替增大,互成因果,直到发展成一条上、下贯通裂缝带,整个坡体失稳。采动型黄土滑坡,在采煤扰动作用下,上覆基岩发生失稳而引起地表黄土层不均匀沉降,沟谷两侧的坡体在因采空而形成的汇聚于采空区方向的位移向量和坡体在重力作用下沿坡向滑动的位移向量相互叠加作用下,引发沟谷两侧坡体失稳破坏,回采晚到达一侧的坡体往往先与早到达一侧的坡体滑动。采空区活化型黄土滑坡主要发生在老采空区上部的黄土塬边,相对稳定的采空区在地表水入渗和地下水位抬升条件下,煤柱在水动力侵蚀作用下失稳垮塌,冒裂带岩体应力重新分布,造成地表黄土层二次失稳,最终触发滑坡。     

地震波作用下崩塌影响因素及破坏机制分析

汶川地震触发了大量崩塌、滑坡等次生地质灾害,位于卧龙熊猫苑圈舍后山崩塌就是1处典型的震动触发破坏。崩塌区域距离震源点较近,地震作用是导致崩塌破坏的主控外在因素; 而地形地貌和岩体结构特征是关键的内在影响因素。在现场调查和室内试验的基础上,采用离散元计算软件对坡体在地震作用下的动力响应特征进行数值模拟,以获得坡体的崩塌破坏机制、优势震裂区域和控制性因素。数值模拟结果表明:(1)地震纵横波的耦合作用引起的对岩体的拉压和剪切是崩塌的直接动力; (2)在地震波作用初期,近于陡立节理最先产生拉张破坏,形成楔形裂缝,并从坡表向坡内延伸,后期,由于倾向坡外节理和层面的存在,裂解的块体向坡外倾倒和滑移,整体形似弯曲状,并产生整体失稳; (3)由于地震惯性力效应,表层的震裂岩体在崩塌开始时是具备一定初始速度的,这也是地震诱发崩塌破坏影响范围较大的主要原因之一。对于类似坡体的潜在崩塌破坏的防治应以对陡倾裂隙的加固防治为主并结合坡肩的加强支护。     

黄土崩塌的形成因素及其影响范围的确定方法

黄土崩塌是黄土地区常见的一种地质灾害,威胁着人类生产生活的安全。通过现场调查,认为黄土崩塌形成的内因主要为黄土土性特征、节理裂隙切割程度,外因主要为降雨作用、人类工程活动及生物活动。根据黄土崩塌常见的运动形式,提出崩塌体自由飞落及滚动情况下影响范围的理论公式。实例计算表明:若坡底地面水平,无论什么运动方式,崩塌影响范围为斜坡高度的0.4～0.6倍。随着坡度的变陡,崩滑距与斜坡坡高的比值也变大。当崩塌体自由飞落时,崩塌体的影响范围和碰撞点前的坡度有关。当崩塌体在坡面滑动时,崩塌体的影响范围和斜坡的坡度有关。研究结果可作为黄土地区黄土崩塌致灾范围预测方法,为黄土崩塌的防治提供理论依据。     

挖深不同情况下基坑支护结构性状研究

崩塌是黄土高原地区最常见、致灾最为严重的地质灾害之一。本文通过野外钻探,采用原位地震波测试的方法,详细分析了离石黄土崩塌隐患体内部的波速结构特征。结果发现,在竖直方向上,地震波速整体随深度增加而增大;水平方向上,地震波速自边坡坡面向坡体内部逐渐增大。结合数值模拟,发现崩塌隐患体由于受到卸荷回弹作用的影响,产生了指向坡外的形变。形变增量的大小与距离边坡坡面的远近有关,距离坡面越近形变增量越大,致使对应土体的密实度减小。密实度的减小是隐患体内部波速存在差异的重要原因。研究表明,利用地震波速的变化规律可以宏观反映崩塌隐患体内部结构特征,进而指导黄土崩塌地质灾害的防治研究。     

贵州开阳磷矿山体崩塌形成机理与数值模拟

近年来,开阳磷矿区内地质环境和生态环境急剧恶化,山体崩塌等地质灾害频发。本文以开阳磷矿某崩塌为例,利用三维有限元软件MIDAS/GTS模拟地下采矿对斜坡变形的影响关系,分析崩塌的形成机理。研究结果表明地下采矿将会引起坡体产生差异沉降和应力集中,是形成该崩塌的决定性因素。结合地质分析将崩塌的发展过程分为:地下采矿-坡体应力调整-坡表差异沉降-结构面J1错动开裂-结构面J2剪断贯通-坡体失稳等6个阶段。     

反倾层状岩质边坡内开挖隧道引发边坡失稳与隧道塌方的机制和治理研究

在反倾层状边坡内,开挖边坡并修筑隧道洞口后,出现岩体从隧道掌子面整体挤出和洞顶塌方现象,并导致边坡出现后缘拉裂、坡体内出现多处裂缝和岩块崩塌等坡体失稳迹象。通过对该边坡失稳和隧道塌方的勘察和机制分析,确定该坡体的变形破坏模式,提出针对性治理方案。     

季节性冻融过程黄土斜坡失稳机制及稳定性趋势

季节性冻融型滑坡是黄土地质灾害的主要类型之一。季节性冻融过程中地下水响应极其敏感, 地下水分布和变化对黄土斜坡体内岩土体的应力状态、力学性状及斜坡稳定性均有较大的影响, 冻结期滞水与融解期疏水引发的斜坡范围内地下水位变化是黄土斜坡稳定性变化及失稳破坏的主要诱发因素之一。在季节性冻融过程斜坡地下水变化全过程分析基础上, 采用基于极限平衡理论的条分法和基于弹塑性理论的有限元数值法, 对黄土斜坡稳定性与斜坡应力应变场的响应进行分析计算, 探讨季节性冻融条件下黄土斜失稳破坏机制及稳定性变化趋势, 认为黄土斜坡在冻融过程中的稳定性状态与冻结融解日期呈现明显滞后效应, 其失稳状态将持续至融解中期, 为季节性冻融型滑坡预警防治提供科学依据。     

农一师电力公司煤矿土质崩塌发育特征及稳定性评价

崩塌是农一师电力公司煤矿的主要地质灾害。根据危岩体失稳破坏的模式,研究区主要发育为滑移式破坏。农一师电力公司煤矿内土质崩塌破坏的主要荷载有危岩体自重、暴雨状态的裂隙水压力和地震力,可以构成3种荷载组合。建立土质崩塌破坏的稳定性计算模型,并对其稳定性进行计算,为崩塌灾害的防治工程设计提供参数。     

强降雨作用下黄土陡坡开裂特性测试

降雨诱发黄土边坡失稳具有严重的破坏性。为了研究强降雨条件下黄土陡坡的开裂特性,在陕北吴起开展了黄土陡坡现场人工模拟中雨和大雨试验,分析了坡体含水率及土压力响应,总结了边坡开裂特征、开裂模式及土工布隔离槽的工程效应。研究结果表明：24 h中雨条件下黄土陡坡含水率和土压力上升幅度有限,而144 h大雨条件下边坡表层形成较大厚度的临近饱和区且表层土压力增长明显;144 h大雨条件下黄土陡坡的破坏顺序为坡顶开裂—坡面鼓胀—局部滑动贯通,并且坡顶开裂具有易发性和先导性;边坡破坏模式为自坡顶至坡面的贯通浅层破坏。     

新疆伊犁加朗普特黄土滑坡泥石流降雨诱发机理

新疆伊犁谷地黄土广泛分布,黄土滑坡灾害严重,其数量占新疆全区滑坡的80%,其中大型黄土滑坡-泥石流灾害链造成的损失尤为显著。与我国西部典型黄土斜坡相比,伊犁谷地黄土斜坡具有坡体结构复杂和降雨非饱和渗流失稳的特征,黄土滑坡降雨诱发机制复杂。以新源县则克台加朗普特大型滑坡泥石流灾害为例,在建立黄土滑坡坡体结构模型的基础上,基于非饱和渗流理论,计算分析坡体非饱和渗流场变化,研究降雨诱发黄土坡体结构渗流破坏过程与机制,采用渗流-稳定性耦合计算方法,分析非饱和渗透诱发坡体结构失稳过程,揭示新疆伊犁谷地大型黄土滑坡降雨非饱和渗流失稳机理。     

基于GIS技术的贵州省凯里市鱼洞崩塌灾害风险评估

崩塌地质灾害的致灾体具有隐蔽性特征,传统的调查手段难以查明所有的致灾体,而隐蔽性致灾体一旦失稳破坏,往往造成群死群伤的灾难事故.因此,如何提早识别与预防灾难的发生,成为地质灾害防治学者专家关注的焦点.以凯里市龙场镇崩塌灾害为例,运用GIS技术,采用风险评估的方法,对影响崩塌灾害发生的各因素进行叠加综合,从而分析出灾害的易发性、危险性和易损性,得到灾害的风险性,从而为灾害的预防提供参考与指导.     

基于二次抛物线型Mohr准则的悬臂式崩塌破坏机制及失稳判据研究

悬臂式崩塌是崩塌灾害中较常见的类型,它一般常见于河谷和具有软硬相间坡体结构的岩质边坡中。边坡在差异风化作用下,在其坡脚往往形成岩腔,并最终发育形成悬臂式崩塌。悬臂式崩塌是一种常见的地质灾害,在宏观上表现为倾倒变形特征。由于该类型崩塌的形状尺寸差异较大,其破坏模式具有较大差异,目前还无法定量描述其破坏过程。因此根据悬臂式崩塌的变形破坏特征,采用力学分析方法建立了基于二次抛物线型Mohr准则的悬臂式崩塌张拉破坏和剪切破坏的判定公式。判定公式计算结果和物理模拟试验结果对比分析表明:悬臂式崩塌的拉张安全系数要远小于剪切安全系数,试验模型随着裂纹的扩展,首先发生拉张破坏,随后裂纹继续扩展到一定深度,模型发生剪切破坏。判定公式能较好地定量描述悬臂式崩塌的变形破坏过程的各个阶段,准确地定量揭示悬臂式崩塌的变形破坏机制。     

陕西宝鸡市地质灾害基本类型和空间分布

宝鸡是中国地质灾害发育较强的地区之一。为揭示其地质灾害分布规律,在2006—2012年持续7年的地质灾害详细调查资料和综合研究成果分析的基础上,统计宝鸡市地质灾害的主要类型和空间分布特征,结果显示宝鸡市地质灾害主要类型为滑坡、崩塌、泥石流和不稳定斜坡4类,其中滑坡数量最多达887处,约占总数的57%,主要沿渭河谷地、东北部黄土丘陵区、南部和西部山区中人类工程活动频繁的山间盆地和主干道路切坡沿线密集分布;其次为崩塌328处,约占总数的21.23%,再次为不稳定斜坡234处,约占总数的15.15%,崩塌和不稳定斜坡主要分布于渭河盆地周边的塬边和丘陵斜坡带、东北部典型黄土丘陵区高陡斜坡带和基岩山区交通干线道路沿线的切坡地段;泥石流灾害数量最少为96处,约占总数的6.21%,集中分布在西南部陇山、秦岭山区沟谷和黄土丘陵区的沟壑中。目前,频繁发生的浅层小型滑坡和崩塌灾害,特别是黄土地区房前屋后和山区公路边坡地段的小型滑坡和崩塌灾害,是宝鸡市减灾、防灾关注的重点。